美國海軍雷射發展

杜礎圻 Tony
Jan 21, 2022

美國軍方研究雷射武器已經數十年,近十年來更加是越來越接近實用化。美國的海陸空三軍都有其自己的雷射武器計劃,其中美國海軍的雷射武器實用化計劃自十年前開始,並分三個階段,小步快跑,在未來數年將會有十數艘伯克級驅逐艦配備雷射武器。

在目前的規劃中,美國海軍希望以雷射武器作艦艇的自衛系統。雷射武器最重要的優勢有兩個。第一是速度快,因為雷射是光波,速度是光速,只要目標被雷射照中,除非鎖定的雷達脫鎖,否則目標根本不能逃脫。第二是彈藥成本低,雷射武器發射一次所需的成本只需幾美分,相反一枚防空飛彈最少幾十萬美元,成本差天共地。第三是實際上發射次數接近無限,因為飛彈的備彈數量有限,最多都是一百幾十發,但雷射武器的發射次數卻近乎沒有限制。

在朋斯號上進行測試的LaWS

不過,雖然有前述的優點,但以目前的技術,雷射武器仍有不少要刻服的困難。雷射武器會受大氣及天氣嚴重影響,下雨時就會嚴重影響雷射的效能,射程大打折扣,並不是全天候武器。這在海上使用時因為大氣更容易受影響,雷射武器的效能更不穩定。雷射的產生分了很多不同種類,包括化學能雷射、固態雷射及氣態雷射等。不同形態的雷射有不同特性,而在這十數年的研究中美軍也有在不同形態的雷射進行研究,探索哪一款最適合軍事用途。

在2010 年,美國海軍水面作戰中心向加度防衛授予一份價值 1100 萬美元的合同,協助美國海軍的發展定向能量武器LaWS 。2012 年 5 月,海軍水面作戰中心用近迫防衛的控制系統,成功令導向能量武器跟踪無人機目標。

從LaWS起,美國海軍發展的艦載雷射武器採用光纖固體雷射技術,基本原理是結合多個雷射發光二極體製作成許光纖合成主光束;由於光纖固體雷射已經用於焊接,因此在當今雷射武器領域中是成本最低、技術成熟度最高的一種,是最有希望達成100KW雷射武器的技術,100KW是雷射武器以「硬殺」攻擊的最低下限。然而相較於其他雷射領域,光纖固體雷射的能量聚焦能力最差、功率與效率受限,且其波長固定在1.064微米,此一波段容易被大氣吸收,也對肉眼有害。

LaWS使用方陣近迫武器系統的砲座,採用六具焊接用5.5kW光纖雷射作為光源,合成總功率33KW的雷射光束;但由於這六道雷射光的相位並沒有「對齊」,所以合成的波束品質很差,以雷射的標準只有17,而1是完美,所以目標距離越遠就越發散、效果越差。LaWS雷射武器系統反應速度快,平均每次發射的成本只需59美分,比傳統的火砲、飛彈便宜得多,而LaWS本身的的價格則為4000萬美元。

在2012年中旬,LaWS原型首先裝在一艘伯克級Flight 2A飛彈驅逐艦杜威號上測試。LaWS在杜威號的測試中成功致盲了無人機的光電感測器,還擊落了無人靶機。在2013年10月起,奧斯汀級海上前進基地艦朋斯號(USS Ponce AFB(I)-15 ex-LPD-15)開始接受改裝,準備安裝LaWS進行測試。

在2014年12月,美國海軍研究局宣稱在朋斯號上進行的雷射武器成功完成測試…

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Written by 杜礎圻 Tony

把研究軍事、國際關係及歷史視為終生興趣及目標。希望以自己的知識及見解貢獻世界。

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